Бесконтактный электрический датчик уровня Советский патент 1958 года по МПК G01F23/26 

Для измерения уровня электропроводных жидкостей и сыпучих материалов применяют бесконтактные электрические датчики, питаемые от многофазной сети и создающие в нулевом проводе, соединяющем этот датчик с приемником, ток или напряжение нулевой последовательности.

Вектор этого тока при изменении контролируемого уровня поворачивается в пространстве (изменяет фазное положение).

Описываемый датчик более совершенен, по сравнению с известными подобными датчиками, так как он обеспечивает высокую точность измерений.

Это достигается тем, что датчик представляет собою систему покрытых тонкой электроизоляционной пленкой плоских полосовых электродов, профилированных по кривой, которая является периодической функцией высоты электрода.

При этом очертание профилированной кромки каждого из электродов сдвинуто/по высоте относительно очертаний кромок остальных эле1,тродов с тем, чтобы при изменении уровня ток нулевой последовательности изменялся не только по ,фазе, но и /по величине.

На фиг. 1, 2 и 3 изображены схемы описываемого датчика в трех вариантах исполнения.

Датчик состоит из одного электрода 1 (фиг. 1) круглого сечения и трех несимметричных плоских элект;родов 2, 3 к 4, покрытых тонкой пленкой, изолирующей их от веществ, в которые они погружены.

Электроды 2, 3 и 4 профилированы по кривой, которая является периодической функцией высоты электрода. При этом очертание профильной кромки каждого электрода сдвинуто по высоте относительно очертаний кромок остальных электродов.

Действие датчика основывается на синусоидальном изменении трех несимметричных емкостных сопротивлений в функции измеряемой

№ 116183- 2 -

высоты уровня. При питании этой несимметричной системы емкостных сопротивлений от трехфазной сети изменение уровня измеряемого вещества .преобразуется как в поворот вектора тока или вектора напряжения нулевой последовательности (т. е, изменение фазы), так н в изменение величины этого вектора. Изменение величины и фазы указанного .вектора может быть осуществлено при помощи обычных измерительных схем с каким-либо усилителем 5.

Годографом конца вектора тока или напряжения нулевой последовательности будет спираль, что дает возможность по величине вектора производить грубый отсчет, а но фазе вектора - точный отсчет.

Профилированные электроды 2,3 и 4 могут быть выполнены в виде неизолированных активных сопротивлений (фиг. 2). При этом в измерительную схему может не устанавливаться усилитель.

Для измерения уровня неэлектропроводных материалов, имеющих диэлектрическую постоянную, значительно отличающуюся от единицы, вместо одиночных электродов, должны быть применены несколько пар электродов 6 и 7 (фиг. 3), в каж.дой из которых один электрод профилирован, а другой представляет собой плоскую дластину.

Предмет изобретения

1. Бесконтактный электр-ический датчик уровня электрс проводных жидкостей и сыпучих материалов, питаемый от многофазной сети и создающий в нулевом проводе, соединяющем .этот датчик с приемником, ток или напряжение нулевой последовательности, вектор которого при изме:Нении контролируемого уровня поворачивается в пространстве (изменяет фазное положение), отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений, датчик .представляет собою систему покрытых тонкой электроизоляционной пленкой нлоских .полосовых электродов, профилированных по кривой, которая являетсяпериодической функцией BbicoTb электрода, причем очертание профилированной кромки каждого из электродов сдвинуто по высоте относительно очертаний кромок остальных электродов с тем, чтобы при изменении уровня ток нулевой последовательности изменялся не только по фазе, но и по величине.

2. Видоизменение датчика по п. 1, отличающееся тем, что электро.ды выполнены в виде неизолированных активных сопротивлений.

3- Видоизменение датчика по п. 1 для измерения уровня неэлектропроводных материалов, -отличающееся тем, что он содержит несколько пар электродов, в каждой из которых один из .электродов профилирован.

Приоритет изобретения но пп. 1 и 2 от 24 июня 1957 г., по п. 3 - от 26 июня 1957 г.